植物多糖抗衰老作用的研究进展

毛宇奇，张建鹏

第二军医大学 基础医学部 a.生物技术队2010级；b.生物化学与分子生物学教研室；上海 200433

多糖是由超过10 个以上的单糖分子缩合、失水，由糖苷键连接而成的聚合糖高分子碳水化合物，是一类分子机构复杂且庞大的糖类物质。多糖是来自高等植物、动物细胞膜、微生物细胞壁中的天然大分子物质，是所有生命有机体的重要组成部分，并与维持生命所需的多种生理功能有关[1]。某些多糖，如纤维素和几丁质，可构成植物或动物骨架；不均一多糖通过共价键与蛋白质连接构成糖蛋白或蛋白聚糖发挥生物学功能，如作为机体润滑剂、识别外来组织的细胞、血型物质的基本成分等。研究发现，多糖具有独特且广泛的生物学活性，如抗病毒、抗肿瘤、抗辐射、抗衰老和参与免疫调节等多种功用[2]。当今社会，老龄化速度越来越快，社会养老压力日益加大。衰老是伴随着年龄的推进所发生的连续改变的积聚，它是复杂的自然现象，表现为结构的退行性变和机能的衰退，适应性和抵抗力减退。为了应对老龄化社会的到来，国家必须建立一整套包括预防、诊疗、老年照护等多方面内容的应对体系。因此，深入研究药物抗衰老作用机制，寻找延缓衰老新的药物及作用靶点，日益成为近年来医药基础研究的热点。现代药理研究表明，多种植物多糖均可通过抗脂质过氧化和清除自由基，调节端粒酶活性和机体的糖、脂质代谢，以及神经-内分泌功能等多种途径来发挥抗衰老作用。

1 植物多糖通过增强超氧化物歧化酶对自由基的清除作用来抗衰老

氧自由基是体内代谢的必然产物，是生命活动所必需的物质。体内的自由基具有广泛的作用，在正常情况下机体通过低分子化合物和酶的作用维持自由基的动态平衡。随着年龄的增大，自由基生成过多而清除过少时，过多的自由基极易侵害细胞脂质中的不饱和脂肪酸，形成脂质自由基，引起脂质过氧化反应，损伤细胞，从而引起细胞分化障碍，最终引起机体衰老。超氧化物歧化酶（SOD）是生物体内重要的抗氧化酶，广泛分布于动物、植物、微生物等各种生物体内。SOD 具有特殊的生理活性，是生物体内清除自由基的首要物质。SOD在生物体内的水平高低是检测组织细胞衰老与死亡的直观指标。

1.1 当归多糖

当归具有多种药理作用，其中一种重要的功效就是抗衰老，尤其是脑的衰老。徐露等发现，当归多糖能显著提高衰老小鼠脾脏指数，增强血清和脑组织的SOD 活性，增大脾小节，提高脾淋巴细胞数，抑制衰老小鼠脑细胞凋亡，且呈剂量-效应关系[3]。当归多糖通过提高血液和其他组织的SOD 活性，增强了机体清除自由基的能力。可以认为当归多糖抗衰老的主要机制是提高SOD活力，清除自由基，抑制细胞凋亡和增强免疫力[4]。

1.2 枸杞多糖

枸杞多糖是枸杞的主要活性成分之一，是水溶性杂多糖同蛋白质结合的复合性多糖[5]。研究表明，枸杞多糖可以提高SOD活性，抑制脂质过氧化反应，使其丙二醛（MDA）、羟脯氨酸（Hyp）及脂褐质（Lf）含量减少，还能提高SOD 的表达量，加快SOD 蛋白在细胞中的合成，使机体抗氧化能力增强[6]。

1.3 肉苁蓉多糖

荒漠肉苁蓉是列当科肉苁蓉属寄生植物。肉苁蓉带鳞叶的肉质茎有补肾益精、润肠通便的功效[7]。文献报道，肉苁蓉多糖可以提高组织SOD活性，降低MDA 含量[8]，直接或间接地清除自由基，减轻自由基对线粒体及整个细胞的损伤，从而起到抗衰老作用。

1.4 海带多糖

海带多糖是从海带中提取的多糖化合物，近年来发现海带多糖具有消除自由基抗氧化的作用。海带多糖抗衰老的途径之一可能是通过提高生物体内SOD、过氧化氢酶（CAT）等抗氧化酶的活性，降低过氧化脂质分解的最终产物MDA的含量[9]。

2 植物多糖通过影响染色体末端端粒的长度来起到抗衰老作用

研究发现，成纤维细胞在衰老过程中染色体末端限制性片段长度会逐渐变短。端粒变短，细胞就老化。相反，端粒越长，细胞就不容易老化，而端粒酶的作用则是帮助合成端粒。端粒酶激活是细胞永生化和增殖的必要条件，人类衰老过程中伴随着细胞染色体末端端粒缩短和端粒酶活性的下降[10]。黄芪多糖等植物性多糖对端粒缩短速度有明显的减缓作用，但其具体作用机制仍在研究中。

2.1 黄芪多糖

黄芪是日常常用的中药之一，具有补气固表、利尿脱毒、排脓、敛疮生肌等功效[11]，其抗衰老作用已经为临床实践所认同。黄芪多糖是从黄芪中分离提纯的主要有效成分。研究发现，黄芪多糖或可调节端粒酶活性，或调节、改变端粒结合蛋白，防止染色体末端限制性片段变短，从而达到抗衰老的目的[12]。

2.2 锁阳多糖

锁阳是锁阳科锁阳属多年生全寄生草本植物，常寄生在蒺藜科白刺属植物的根上。锁阳性甘、温，有补肾壮阳、益精血，润肠通便等功效[13]。研究发现锁阳有清除氧自由基、抗氧化、抗缺氧、抗应激、抗疲劳、抗癌、抗HIV 等作用[14]。实验表明，锁阳多糖可以提高衰老小鼠的端粒酶活性，说明其有可能通过抑制端粒的缩短进程，延缓细胞凋亡而起到抗衰老作用[15]。

2.3 黄精多糖

黄精是百合科黄精属多年生草本植物，气味平和，质地滋润，有补养肺脾之阴、润燥生津、延缓衰老的功效。黄精多糖是黄精水提物的主要有效成分，也是黄精的主要生物学活性成分之一。实验证实，黄精延缓衰老的机制可能与黄精多糖增加某些组织（如脑、性腺）的端粒酶活性的表达有关[16]。

3 植物多糖通过提高谷胱甘肽过氧化物酶的活性和降低丙二醛的浓度来保护细胞

谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）主要存在于细胞质中，一部分存在于线粒体中。在线粒体及胞浆中所产生的H2O2常靠GSH-Px 清除，还原生成相应的醇或H2O。GSH-Px 还能催化其他混合二硫化合物如GSH和辅酶A 混合二硫化合物还原。GSH-Px是防止过氧化物堆积的主要保护酶，且随年龄的增长不断减少，是衰老的因素之一。

3.1 平贝母多糖

平贝母为百合科植物平贝母的干燥鳞茎，有清热润肺、化痰止咳的功效，是一种常用中药。刘春红等研究发现，平贝母多糖FUP-1能显著降低D-半乳糖诱导衰老小鼠肝脏组织中的MDA 含量，提高小鼠和肝组织的GSH-Px 活性，说明平贝母多糖FUP-1可通过增强机体抗氧化能力而抗衰老，其机理可能与平贝母多糖的自由基清除能力和抗脂质过氧化作用有关[17]。

3.2 当归多糖

徐露等研究发现，当归多糖能显著提高衰老小鼠血清和脑组织的SOD和GSH-Px 活性、降低其中的MDA 含量，阻遏了蛋白质的溶解、变性，保证了细胞膜结构和功能的完整,延缓了细胞凋亡的发生[3]。

3.3 女贞子多糖

女贞子系木犀科植物女贞的成熟果实。女贞子可防治因肝肾不足引起的头晕耳鸣、双目昏糊、腰膝酸软、须发早白。研究表明，女贞子多糖能抑制D-半乳糖致衰老模型小鼠心、肝、肾组织中MDA 含量的升高和SOD及GSH-Px活性的下降[18]。

4 植物多糖通过调节免疫系统来防止机体老化

有关衰老与周围淋巴系统关系的研究表明，细胞免疫功能低下是导致衰老及多种老年性疾病的重要原因之一[19]。Walford 在20 世 纪60 年代提出衰老的免疫学理论，认为免疫系统从根本上参与正常脊椎动物的老化，比较典型地反映了大多数哺乳动物（包括人类）的老化过程。

4.1 紫菜多糖

紫菜多糖是从紫菜中分离出的相对分子质量为7.4×104的多糖，已被证明能增强机体免疫力，促进蛋白质的合成，对多种老年性疾病有防治作用。

4.2 马齿苋多糖

马齿苋为一年生肉质草本植物，是我国卫生部划定的78 种药食同源的野生植物之一。马齿苋不仅含有多种营养成分，而且还含有多种活性成分，其黄酮和多糖的含量很高，具有特殊的医疗保健作用。研究表明，马齿苋多糖能改善胸腺指数和脾脏指数，并能促进淋巴细胞增殖，从而提高小鼠特异性细胞免疫功能而使机体抵抗衰老[20]。

5 结语

目前已发现的具有抗衰老作用的植物多糖，除上述来源外，还包括从天麻、芦荟、仙人掌、银杏等传统中草药中提取的生物活性多糖。研究发现，多糖是中药中的主要有效成分。植物多糖已被广泛应用于医疗保健领域。相信随着科技的发展，新的多糖分子的发现及抗衰老机制的深入研究，以多糖为功能分子的药物将越来越多地得以应用，而对多糖资源开发利用的前景也将越来越广。

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